Pianeti e Plutone? Nettuno?

Se una delle regole per essere un pianeta è che deve eliminare TUTTI gli oggetti dalla loro orbita, questo rende anche Nettuno un non pianeta? Dal momento che finora non è riuscito a liberare Plutone (e basato su una risposta dalla lavagna fisica, la cintura kuiper) dalla sua orbita. O questa regola non si applica davvero ai pianeti e dovremmo accogliere Plutone e alcuni altri pianeti nani nella nostra famiglia di pianeti?

Ho risposto a questa stessa domanda su Physics.SE . Ho aderito in modo specifico a questa parte della rete SE per rispondere a questa domanda duplicata in questo sito.

La comunità astronomica ha affrontato due crisi riguardo a ciò che costituisce un "pianeta", prima a metà del XIX secolo e più recentemente all'inizio del XXI secolo. La prima crisi ha coinvolto gli asteroidi. Il secondo riguardava oggetti transnettuniani. Entrambe le crisi hanno sfidato gli astronomi a chiedersi cosa fosse un "pianeta".

1 Cerere, 2 Pallas, 3 Giunone e 4 Vesta furono scoperti in rapida successione durante il primo decennio del XIX secolo. Non c'era un'organizzazione astronomica internazionale al momento di queste scoperte; l'Unione Astronomica Internazionale non si formerebbe per un altro secolo. Invece, la designazione di ciò che costituiva un "pianeta" ricadde sui principali almanacchi astronomici come il Berliner Astronomisches Jahrbuch (BAJ). Quelle scoperte all'inizio del XIX secolo furono trattate come "pianeti" di recente scoperta. Questa situazione è rimasta statica per circa 40 anni.

Ciò è cambiato nel 1845 con la scoperta di 5 Astraea. Durante gli anni 1850, la lista di oggetti in orbita attorno al Sole crebbe fino a 50 e durante gli anni 1860, la lista crebbe a oltre 100. La risposta di BAJ e altri fu di declassare Cerere, Pallas, Giunone e Vesta dallo stato planethood ad alcuni stato minore, pianeta minore o asteroide. Gli astronomi non avevano un concetto chiaro di ciò che costituiva un pianeta diverso da quello che avrebbero dovuto essere in qualche modo grandi. Cerere, il più grande del gruppo, non è molto grande. Il risultato finale di tutte queste scoperte a partire dal 1845 fu che i primi quattro asteroidi scoperti furono sottratti allo stato planethood.

La seconda crisi è iniziata nel 1992 con la scoperta (15760) 1992 QB ₁ . Nel 2006, il numero di oggetti trans-nettuniani era cresciuto in modo significativo. Queste cose erano "pianeti" o qualcos'altro? Alcuni astronomi, in particolare Alan Stern, volevano che il termine "pianeta" fosse estremamente inclusivo. La maggior parte degli astronomi ha rifiutato questa idea.

Paradossalmente, è stato lo stesso Alan Stern, insieme a Harold Levison, a fornire il criterio chiave di "pulizia del vicinato" che sta alla base di ciò che l'IUU ritiene costituire un "pianeta". Il loro articolo, Stern e Levison, "Riguardo ai criteri per planethood e proposti schemi di classificazione planetaria", Highlights of Astronomy 12 (2002): 205-213 suggerirono di dividere "pianeta" in due categorie, "überplanet" (Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno) e "unterplanet" (Plutone + Caronte, Eris, Cerere, Sedna e una miriade di altri).

Stern è piuttosto ipocrita quando afferma che non esiste un confine ben definito tra "pianeti" e "pianeti nani". Il confine è enorme e Stern lo sa. Il rapporto tra il quadrato della massa di un oggetto e il suo raggio orbitale attorno al Sole è la chiave per determinare se un oggetto può liberare la maggior parte della spazzatura dalla vicinanza dell'orbita dell'oggetto. Esiste una differenza di magnitudo di cinque ordini tra il più piccolo dei pianeti e il più grande dei pianeti nani in termini di questo rapporto. Questa differenza di magnitudo di cinque ordini figura principalmente in quell'articolo di Stern e Levison.

L'unica differenza tra la proposta di Stern e Levison rispetto alla risoluzione IAU votata è che mentre Stern e Levison volevano designare centinaia (e forse migliaia) di oggetti in sottocategorie di "pianeta" ("überplanet" e "interplant"). D'altra parte, la IAU ha scelto di designare quegli oggetti come termini reciprocamente esclusivi "pianeti" e "pianeti nani". Ciò è coerente con il modo in cui gli astronomi hanno affrontato la prima crisi. I pianeti dovrebbero essere "grandi". Stern e Levison fornirono le munizioni necessarie per distinguere il grande dal non così grande.

In realtà c'è disaccordo su questo argomento (all'interno della IAU?). Il dottor Alan Stern (responsabile della missione New Horizons), ad esempio, sottolinea che "questa regola è incoerente" (ad esempio, vedi voto di Plutone "dirottato" nella rivolta ). Non solo Nettuno non ha chiarito il suo cammino, ma lo stesso vale per Terra, Marte e persino Giove. Giove ha una serie di asteroidi (i Troiani) che seguono la stessa orbita (nel punto Lagrangiano L4 e L5).

Forse la definizione dovrebbe essere adattata per includere solo quei corpi come pianeti nei sistemi solari che hanno cancellato tutti gli oggetti dal loro percorso eccetto quegli oggetti che sono in orbite risonanti con il pianeta.

Gli oggetti risonanti sono quegli oggetti i cui Periodi sono correlati al periodo del Pianeta da una razione di "piccoli numeri interi". Plutone ha una risonanza con Nettuno di 2: 3. Ciò significa che per ogni due orbite completate da Plutone, Nettuno completerà tre orbite con il risultato che Nettuno e Plutone non si avvicinano mai abbastanza da consentire a Nettuno di liberare Plutone dalla sua orbita.

Nel caso degli asteroidi di Troia , la risonanza è 1: 1. i Troiani sono sempre 60 ° davanti o dietro a Giove e quindi non si avvicinano mai a Giove.

IAU non è riuscito a capire che il concetto di "pianeta" è un concetto culturale, non un concetto scientifico, non più comunque. Naturalmente non esiste una definizione scientifica obiettiva distinta tra ciò che è un pianeta e ciò che non lo è. Mercurio e Giove nella stessa categoria? Sì, giusto, come se ciò chiarisse di cosa stiamo parlando quando usiamo la parola "pianeta"!

Plutone fu scoperto nel 1930. All'epoca un pianeta era un punto nel cielo. Da allora le nostre conoscenze sono avanzate. IAU avrebbe dovuto decidere che furono scoperti 9 pianeti nella nostra cultura storica. E ora scopriamo molti oggetti che sono più o meno gli stessi di alcuni pianeti. Un altro plutoide qui, un jupiteoid lì. Ma ci sono solo 9 pianeti nell'intero universo, perché "pianeta" è un concetto culturale.

Ora, come dovremmo chiamare Cerere? Non è un pianeta, non è un asteroide, non è un plutoide. Siamo tornati nel 1801?

E i cosiddetti "esopianeti", sono davvero pianeti? Come facciamo a sapere che hanno liberato le loro orbite? L'IAU dovrebbe di conseguenza decidere di classificarli come "exodwarfplanets". Nessun esopianeta è stato confermato.

Quanto dura una stringa in base allo IAU confuso?